Jipihorn's Blog

avril 20, 2013

Le mythe du jitter

Filed under: Electronique, Fondamentaux, Test & mesure, Vidéo Blog — jipihorn @ 8:53

Encore un domaine où le n’importe quoi règne en maitre. Essayons d’y voir un peu plus clair.
C’est encore une vidéo longue, mais je n’ai juste qu’égratigné le sujet…

Jipi.

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22 commentaires »

  1. Juste un commentaire à propos des PLL : si tu prends une PLL de merde, genre celles des décodeurs SPDIF Cirrus, le quartz n’est pas utilisé comme référence pour la PLL, il sert simplement à déteter le sample rate. C’est juste une PLL standard, dont le VCO contrôlé par l’horloge d’entrée (SPDIF), et la bande passante de la PLL est large (ie, quasi tout le jitter d’entrée en dessous de 20-40 kHz passe directement dans la sortie). Utiliser ça comme MCLK, c’est pour les clowns.

    Si tu prends une PLL pas de merde (par exemple la Silabs que tu cites), c’est tout à fait différent, la datasheet explique clairement que le quartz est utilisé comme référence du VCO, et que la bande passante de la PLL est très étroite, avec une grosse atténuation du jitter d’entrée, et une sortie bien propre, qui dépend principalement des performances de l’horloge de référence que tu lui donnes (le jitter de la référence passe dans la sortie en direct). C’est pas du tout la même histoire (et les gus de Silabs savent de quoi ils parlent)…

    Commentaire par Pierre — avril 20, 2013 @ 11:45

  2. Peut-être que les productions Cirrus Logic ne sont pas top (leur technique est plutôt sommaire) mais le jitter annoncé est déjà un ordre de magnitude inférieur à tout ce qui a été testé comme étant audible. De plus, ils ne sont pas les seuls et ce ne sont pas les alternatives qui manquent. Le problème du jitter est un non problème qui est résolu depuis longtemps et ça n’est pas parce qu’on prendrait du bas de gamme que ça changera grand chose sur le fait. Et comme je l’ai dit, on ne peut même pas deviner à la fin quel impact ça aura.

    Je ne crois pas un instant à « Cirrus Logic sont des clowns qui n’y connaissent rien »; trop facile.Ils ont simplement fait un composant qui respecte les normes imposées, même si ils n’ont pas mis de marge de sécurité.

    Par ailleurs, ça n’est pas vrai de prétendre que « le jitter de la référence passe dans la sortie en direct ». Une PLL a, par construction, une part de jitter qui est indépendante de celui de la source. Je montrerai ça dans une vidéo sur les PLL qui est en préparation.

    Jipi

    Commentaire par jipihorn — avril 20, 2013 @ 12:07

  3. Tut, tut, attention avec les specs…

    Par exemple, la datasheet du CS8416, la bouse classique :
    http://www.cirrus.com/en/pubs/proDatasheet/CS8416_F3.pdf

    Page 8 :
    RMCK Output Jitter (Note 5) – 200 ps RMS
    Note 5. Typical RMS cycle-to-cycle jitter.

    Attention :

    1) C’est du « typical RMS », donc le « maximum RMS » et « maximum peak to peak » sont supérieurs
    2) C’est du « cycle-to-cycle jitter », c’est-à-dire « différence entre deux périodes d’horloge ADJACENTES, mesuré sur 1000 cycles. »

    Suivant le spectre du jitter (ou bruit de phase) qui est présent, tu peux tout à fait respecter la condition « typical cycle-to-cycle jitter 200ps RMS », tout en ayant 100ns ou plus de vrai period jitter intégré sur un intervalle respectable, et un bruit de phase monstrueux. C’est une spec qui ne veut absolument rien dire…

    Par ailleurs, si tu regardes la page 53 de la même datasheet, où il y a la courbe d’atténuation de jitter, tu remarques que l’atténuation est de 0dB, voire un peu de gain, quasiment de 0 à 100 kHz, la PLL ne commence à nettoyer qu’après. Tout le jitter présent dans l’entrée en-dessous de 100 kHz passe direct dans la sortie.

    Donc oui, celui qui balance ça dans un DAC sans le nettoyer avant est un clown. Cirrus ne sont pas des clowns, ils font les produits qui se vendent, c’est tout, mais il faut bien lire les petites lettres.

    Silabs, qui savent de quoi ils parlent, te donnent (Si5324 page 20) une courbe de bruit de phase qui commence à 10 Hz, et un jitter intégré de 10 Hz à 20 MHz. Là c’est bien la différence entre la période minimale et la période maximale (pour le peak-peak) et la variance (pour le RMS) observées pendant toute la durée de la mesure, et pour intégrer depuis 10 Hz, il faut beaucoup périodes…

    Autrement dit, vu les specs, la performance de ce chip est assez incroyable, d’un tout autre niveau que l’autre bouse…

    484fs RMS intégré de 10 Hz à 20 MHz, ça veut grosso modo dire que si tu prends une période au pif, et une autre (à peu près) 100ms plus loin, tu auras en moyenne RMS, 484fs de différence, soit 500x mieux que la dérive de bouse de merde de CS8416 sur UN SEUL cycle.

    Avec un CS8416 c’est NORMAL que les audiophiles entendent une différence entre 2 sources SPDIF, c’est juste le spectre de jitter de la source qui est balancé intact dans la sortie. Le problème c’est que la plupart du temps, la conclusion qui en est tirée est « ouah, ce DAC est super transparent, on entend la différence entre les souces », alors que la vraie conclusion serait plutôt « ce DAC nettoie tellement pas l’horloge qu’on entend un truc qu’on devrait normalement surtout pas entendre… »

    Après, il y a le WM8804 qui a une autre stratégie, plus moderne, il y a une FIFO, et une PLL fractional-N, qui est une invention rusée, c’est une PLL où le facteur de multiplication est tripoté par un modulateur sigma-delta. Il y en a une aussi dans mon chip de chez NXP. Ça marche bien, puisque Wolfson donne « intrinsic period jitter of 50 ps RMS », supposément mesuré sur 10000 cycles comme d’habitude avec le period jitter, donc vraiment meilleur que Cirrus, mais nettement surclassé par Silabs.

    Naturellement, « the PLL requires a jitter-free OSCCLK signal for optimum performance. » (autrement dit, le jitter de l’oscillateur de référence local passe à peu près directement dans la sortie, ce qui n’est pas étonnant).

    > Par ailleurs, ça n’est pas vrai de prétendre que « le jitter de la référence passe dans la sortie en direct ».
    > Une PLL a, par construction, une part de jitter qui est indépendante de celui de la source.
    > Je montrerai ça dans une vidéo sur les PLL qui est en préparation.

    Je ne sais pas si on parle de la même chose, pour une PLL de base c’est le cas, mais pour les PLL évoluées (ici wolfson, silabs) il y a 2 sources : l’horloge d’entrée à nettoyer (SPDIF) et l’oscillateur local de référence. Le problème des VCO intégrés dans ces chip est un bruit de phase merdique en « basses » fréquences (genre, en dessous du MHz). Pour faire mieux, il faut un quartz. La référence sert simplement à stabiliser le VCO. En gros, il y a 3 bandes de fréquences :

    – dans la bande « officielle » de la PLL, le VCO suit l’entrée (et donc ne nettoie rien)
    – dans la bande « intermédiaire », le VCO est stabilisé avec l’horloge de référence (donc, il nettoie l’entrée, mais laisse passer tout le jitter de la référence)
    – au-dessus, le VCO roule tout seul et ajoute son propre jitter

    On voit bien les 3 zones dans le graphe de bruit de phase.

    Concernant le chip silabs, je te conseille de lire ceci :

    https://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/Si53xxReferenceManual.pdf

    page 109 « Jitter on the reference input has a roughly one-to-one transfer function to the output jitter over the band from 100 Hz up to about 30 kHz. »

    Dans la suite ils expliquent aussi qu’il y a certains rapports à éviter entre la fréquence d’entrée et la fréquence de référence, et plein de détails intéressants, ils ne cachent pas les défauts du chip mais expliquent comment les contourner, ces gens sont décidément compétents !…

    Commentaire par Pierre — avril 20, 2013 @ 4:18

  4. Drôlement bien ce site 🙂 j’ai déjà vu plein de vidéo. Je ne comprend pas tout. Mais ça a un coté rassurant avec l’électronique et ça change des affirmations audiophilesques un peu abracadabrantesque. Bon ça montre aussi que l’électronique ce n’est pas aussi simple que l’on croie, mais c’est de la technique pas de la magie.

    Bravo.

    Commentaire par Borak — avril 20, 2013 @ 6:02

  5. Bravo je viens de découvrir votre blog vidéo, enfin du réalisme.
    Tous les vendeurs de miracle et les snobinards qui les suivent doivent se sentir mal à l’aise.
    Sur ce il faut que je termine mon circuit imprimé en bois oui j’ai remarqué que le son était plus naturel, quelle grosse marade.
    Bonne continuation.

    Commentaire par Alain — avril 23, 2013 @ 10:14

  6. Bonjour Jipi,
    Quid d’une transformation directe PCM -> PWM qui supprimerait purement et simplement le DAC ?
    Voir aussi mon mail direct du 02/04 (helas sans réponse )
    Cordialement

    Commentaire par Thierryj — avril 25, 2013 @ 5:10

  7. Ben en fait, c’est essentiellement le principe des DAC Delta-Sigma, sortir un PWM (ou variantes). Ça n’enlève pas le problème (éventuel) du jitter en soi, car il y a toujours une horloge qui traine et la valeur moyenne (ce qui est finalement le résultat d’un PWM suivi d’un passe-bas) à un instant t n’est pas forcément exactement au bon moment.

    J.

    Commentaire par jipihorn — avril 25, 2013 @ 7:10

  8. Certes, mais un DAC de puissance n’est-il pas plus fidéle qu’un DAC « normal » suivi d’un ampli ?

    Commentaire par Thierryj — avril 25, 2013 @ 9:27

  9. > Certes, mais un DAC de puissance n’est-il pas plus fidéle qu’un DAC « normal » suivi d’un ampli ?

    Commuter des ampères à des MHz est largement plus compliqué que commuter des mA comme dans un DAC.
    Et dans un powerdac, le filtre de sortie contient une grosse inductance moche.
    Et la sortie est en fait la multiplication de la tension (ou du courant) de référence par le « pwm »… c’est déjà compliqué d’avoir une référence correcte pour un dac qui tire quelques mA, mais pour un DAC de puissance, il te faut une alim de puissance, mais d’une précision dingue, ce qui revient à peu près construire un ampli linéaire, mais qui doit gérer jusqu’à 100 MHz au lieu de juste gérer la bande audio. Autrement dit, c’est une fausse bonne solution.

    Commentaire par Pierre — avril 26, 2013 @ 9:01

    • Bien compris.
      As tu regardé comment fait le Nuforce DDA-100 qui travaille encore plus vite (3 GHz) dans un volume très faible ?
      J’en possède un et j’avoue le trouver très neutre (cad très bon pour mon gout) mais je n’ai pas fait de mesure.

      Commentaire par Thierryj — avril 26, 2013 @ 2:25

  10. Bonjour,

    Je souhaiterais vous contacter par mail. Pouvez-vous me communiquer votre adresse ?

    Merci
    Jo

    Commentaire par Jo — avril 28, 2013 @ 10:27

    • Comment faire sans qu’elle apparaisse sur le blog ?

      Commentaire par Thierryj — avril 28, 2013 @ 2:47

  11. Super cours ! Très bonnes explications ! DOmmage que les idiophiles ne pourront surement jamais le comprendre…

    Commentaire par Amaury DG — mai 14, 2013 @ 9:58

  12. Cher Jipihorn,

    C’est le dernier post que j’ai regardé, et quel regret de ne pas avoir vos compétences techniques?
    Quoique certains pensent les avoir (en mieux, bien sur….)

    La raison de cet écrit, j’ai 50ans (bon, 53…) et dans les années 80 et 1,2 et peut être 3
    J’ai acheté un lecteur » CD merveilleux » et Twiquable (oh, merde comment cela s’écrit) » !!!! CD460 Phillips, sur que je pourrais envoyer toute ma préhistoire dans un placard.
    A l’époque, j’avais une platine DIY, bras Audiotechnica, DL103, prépré Hiraga, préamp Kanéda, une brute d’ampli,perso, des enceintes (31SPCT, 17MSP, TWM…
    Tout cela assez coloré mais bien agréable !!!
    Donc, j’aimais bien ma p’tite musique assez dynamique…

    Après avoir acheté le CD460, la musique m’a fui, le plaisir absenté,je n’écoutais plus rien !
    après,
    Bien après puisque des vies d’adultes

    J’achète un Phillips 723 (il est fidèle cet homme), je trouve cela un peu mieux que mon souvenir… de CD…

    Et depuis 2 ans, rebranché tout ce bazard, changé certaines choses.
    Prépré et préamp idem, ampli Hitatchi hma 7500(acheté USA vraiment bien), Caissons Raptor 12 (oui, oui, les votres), JBL LE8T, TW034 Audax (LE8T et TW034 :époustouflants, comme votre frère, je crois que c’est votre frère à propos des pavillons, la mâchoire m’en tombât…),aditionné d’un peu de graves Raptor !)Mhhhh….

    Bon, voilà le vrai sujet… à force d’entendre tant de bien du DAC TDA 1541 qui est dans mon vieux lecteur Cd, j’ai sorti cette antiquité de la cave, et flûte,
    Et zut, c’est pas si mal !

    Alors je n’ai que deux explications :
    Soit je deviens un vieux con sourdingue…
    Soit les ingénieurs (il vaudrait peut-être mieux dire le système, oui, celui qui pleure en ce moment de la piraterie et du vol) du son des années 80 et des poussières se sont foutus de notre gueule…

    J’aimerais bien quelque mots de vous, et je veux bien passer pour un vieux……………………………………

    Merci
    Alexandre

    Commentaire par MarY1957 — mai 28, 2013 @ 11:04

  13. Bonjour Jipihorn,,
    Ce sujet m’intéresse. Je travaille dans un studio d’enregistrement, et lorsque nous avons choisi notre convertisseur pour notre système de monitoring, nous en avons essayés quelques uns.
    Nous avons choisi à l’oreille (les chiffres et le marketing ne nous intéressent pas), sur des enceintes de qualité professionnelles. C’est le convertisseur Mytek 96 DAC qui a obtenu notre préférence. Il possède une fonction « superlock » qui permet d’upscaler la fréquence d’échantillonnage avant conversion (on monte à 192 kHz, de mémoire). Ceci permet, d’après le constructeur, de s’immuniser contre les problèmes de jitter. J’ignore ce qu’il en est, mais une chose est certaine : quand on se sert de cette fonction, le signal gagne clairement en qualité (même des oreilles non averties entendent l’amélioration).
    Comment expliquer cela? Un lien vers le manuel (c’est à la page 4).
    Merci d’avance de votre aide.
    Roger ROLAND

    Commentaire par Roland — août 25, 2013 @ 2:35

  14. « les chiffres et le markéting ne nous intéressent pas ». C’est l’argument fallacieux des subjectivistes qui sert de prétexte pour investir de nouvelles niches économiques.

    Commentaire par FRANCIS LIBRE — septembre 14, 2013 @ 2:41

    • Ce que je voulais dire par là, c’est que les ingénieurs du son travaillent avec leurs oreilles (habituellement en écoute aveugle), pas avec des fiches techniques, même si elles sont consultées. Deux appareils audio avec des données techniques identiques peuvent sonner de manière très différentes. Et je puis vous assurer que cela n’est en rien fallacieux. Simplement, tout n’est pas mesurable. Alors, dire que le jitter c’est peau de balle et mer du sud, peut-être (je ne dispose pas des compétences techniques pour contredire). Par contre, je n’ai pas de réponse à une question précise que j’ai posée… Ce serait pourtant utile.

      Commentaire par Roland — septembre 14, 2013 @ 3:02

  15. Réponse (E. Geddes):
    https://jipihorn.wordpress.com/2008/12/21/a-se-visser-dans-le-crane/

    Commentaire par FRANCIS LIBRE — septembre 14, 2013 @ 6:37

  16. je comprend pas un truc a 28.00mn dans la vidéo, donc un jitter de 30 Ns n’est pas audible ?

    Commentaire par Jeanaudio — juin 8, 2014 @ 2:21

  17. Intéressante vidéo , mais si la PLL fait correctement son travail pourquoi trouve t- on des entrées CLOCK sur les appareils numériques ? C’ets aussi du marketing ?
    L.

    Commentaire par LucD — juin 8, 2014 @ 7:38

  18. LucD,
    Tout simplement dans le cas d’une installation professionnelle par exemple, on aura beaucoup de machines numériques.
    (Lecteurs, enregistreurs, console numérique, DAW…)
    Et pour s’assurer du bon transfert du signal numérique entre ces machines, il est nécessaire de les « clocker », c’est à dire des les asservir toutes à une horloge commune.

    Au passage j’ai découvert ce blog récemment…
    C’est passionnant, merci Jipi et t’arrête pas !!!

    Commentaire par Matt — décembre 24, 2014 @ 2:08

  19. Salut Jipi, tu ne parles pas dans les causes possibles de jitter de tout ce qui est logiciel (dans le cas d’une carte son ou dac USB).
    On lit des trucs un peu partout sur tel soft qui sonne mieux que tel autre, que Linux temps réel c’est mieux mais dans la mesure ou c’est bufferisé dans le DAC async et/ou sur la carte son, je ne vois absolument pas en quoi le le logiciel peut créer du jitter.
    Sans compter la remise en forme par le DAC lui même.
    Un explication à ces logiciels bits perfect qui « sonnent  » différemment ou c’est selon toi une hallu subjective de plus ?

    Commentaire par Fabien — février 17, 2016 @ 11:32


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